Senyawa intermediet sangat stabil O

Gambar 10 Mekanisme efek antioksidan vitamin E.

Interaksi Vitamin E dengan Vitamin Antioksidan yang Lain

Metabolisme unsur-unsur nutrisi sesuai fungsinya masing-masing di dalam tubuh, telah diketahui bahwa mereka tidak bekerja sendiri. Sebaliknya unsur-unsur tersebut akan bekerja secara interaksi, apakah itu dalam bentuk sinergis atau antagonis antara satu unsur dengan unsur lainnya. Demikian halnya dengan vitamin. Berperan sebagai senyawa antioksidan di dalam tubuh, setiap vitamin akan bekerja secara interaksi, baik dengan sesama unsur vitamin atau dengan unsur lain, misalnya dengan mineral, untuk menghasilkan fungsinya sebagai antioksidan secara optimal (Machlin dan Langseth 1988).

Interaksi antara senyawa-senyawa vitamin dapat berlangsung pada proses absorpsi. metabolisme, katabolisme, dan ekskresi. Satu vitamin mungkin saja diperlukan untuk optimalisasi absorpsi dari vitamin lain, atau satu vitamin diperlukan untuk melindungi katabolisme berlebih dari vitamin yang lain. Sebagai contoh, vitamin C berperan melindungi kerusakan vitamin E, sedangkan vitamin E berfungsi melindungi vitamin A (Leung et al. 1981; Abawi et al. 1985; Lambelet

et al. 1985).

ROOH

Senyawa intermediet sangat stabil

O CH₃ HO CH₃ CH₃

ROO

O CH₃ O

.

CH₃ CH₃

ROO

ROOH ^Terminal

O

CH

3

O

^.

CH

3

CH

3

Interaksi Vitamin E dengan Vitamin C

Vitamin C atau yang dikenal pula sebagai L-ascorbic acid dengan struktur molekul pada Gambar 11, merupakan vitamin yang bersifat larut air dan sebagai antioksidan yang penting dalam cairan ekstraseluler. Vitamin C sangat efisien dalam menangkap beberapa senyawa seperti: superoksida, hidrogen peroksida, radikal hidroksi, dan radikal peroksil (Sies dan Stahl 1995). Akan tetapi menurut Bou et al. (2001) aplikasi vitamin C sebagai antioksidan pada ternak untuk menghambat oksidasi masih sedikit yang dilakukan penenelitiannya.

Gambar 11 Struktur molekul vitamin C.

Penelitian yang dilakukan secara in-vitro diperoleh bahwa interaksi antara vitamin E dan C bersifat sinergistik dalam fungsinya sebagai antioksidan. Vitamin E berperan sebagai antioksidan lipofilik, sedangkan vitamin C sebagai antioksidan hidrofilik (Niki et al. 1995). Hasil beberapa penelitian yang disitir oleh Machlin dan Langseth (1988) memperlihatkan bahwa kombinasi vitamin E dan C lebih efektif dalam menekan terjadinya peroksidasi pada mikrosoma hati tikus daripada kedua vitamin tersebut apabila diberikan secara sendiri-sendiri. Dalam penelitian in-vitro yang lain diperlihatkan bahwa vitamin E dan C berfungsi sebagai penangkap radikal bebas dan bekerja secara sinergistik dalam antioksidasi lipid. Demikian pula pada penelitian yang dilakukan pada manusia, diperoleh bahwa suplementasi kedua vitamin tersebut secara sinergis menurunkan lipid peroksida.

Vitamin C diketahui berperan meregenerasikan tokoferol dari radikal tokoperoksil, sehingga dapat mempertahankan keaktifan vitamin E sebagai antioksidan. Oleh karena itu disimpulkan bahwa vitamin C membantu mengendalikan peroksidasi lipid. Hasil seperti dalam penelitian Reinton dan Rogstad (1981) yang menggunakan kombinasi tokoferol dan asam askorbat

O

HO

O _OH

OH

OH

(Z)^{(E) (E) (E) (E) (E)} (E) (E) (E) (E) (Z) H₃C CH₃ H₃C CH₃ CH₃ H₃C CH₃ CH₃ CH₃ CH₃

diperoleh bahwa kombinasi tersebut dapat menghasilkan efek penghambatan terhadap oksidasi asam lemak yang disimpan dalam beberapa lama waktu. Hal yang sama dikemukakan pula oleh Sies dan Stahl (1995) bahwa vitamin C berfungsi melindungi membran terhadap peroksidasi melalui peningkatan aktivitas tokoferol. Kemampuan vitamin C yang dapat menurunkan pembentukan radikal tokoperoksil, memfungsikannya mempertahankan aktivitas penangkapan radikal oleh tokoferol. Radikal tokoperoksil yang terbentuk dalam membran diduga bereaksi dengan asam askorbat dan kemudian menghasilkan tokoferol. Namun demikian hipotesis ini masih terus perlu dikaji.

Interaksi Vitamin E dengan Vitamin A (β-Karoten)

Senyawa β-karoten merupakan salah satu dari sekitar 500 senyawa karotenoid alami atau sebagai senyawa provitamin A yang paling aktif. Sifat penting dari senyawa ini adalah lipofilik dan memiliki ikatan rangkap konjugasi. Dari beberapa bentuk struktur isomer molekul β-karoten, isomer bentuk all-trans (Gambar 12) memiliki sifat aktif yang tinggi. Pada struktur β-karoten, terlihat bahwa senyawa tersebut terdiri atas dua cincin β-ionon dan 18 rantai karbon.

Gambar 12 Struktur bangun senyawa all-trans β-karoten.

Sebagai senyawa antioksidan, β-karoten lebih terbatas bekerja pada kondisi rendah oksigen. Pada kondisi oksigen yang tinggi, β-karoten justru dapat menjadi prooksidan. Oleh karenanya senyawa ini sangat sensitif mengalami dekomposisi oksidatif apabila terkena udara. Sifat ini dimungkinkan terjadi karena struktur molekulnya yang berikatan rangkap konjugasi (Madhavi et al. 1996). Selain itu juga, β-karoten sangat sensitif terhadap cahaya, temperatur dan kondisi asam. Penelitian memperlihatkan bahwa pada temperatur 45oC dalam kondisi terkena udara, senyawa β-karoten menjadi rusak total setelah 6 minggu.

Hasil penelitian Niki et al. (1995) memperlihatkan bahwa sifat penghambatan oksidasi oleh β-karoten dalam minyak kedelai dapat diperpanjang apabila dikombinasikan dengan tokoferol. Demikian juga penggunaannya bagi kesehatan manusia terutama dalam mengatasi beberapa penyakit seperti kanker, kardiovaskular, dan katarak. Sies dan Krinsky (1995) melaporkan bahwa β-karoten efektif untuk hal itu, terutama bilamana diaplikasikan bersama tokoferol.

Efek sinergistik antioksidan dari kombinasi vitamin E dan β-karoten bersifat aditif dalam oksidasi lipid, dibandingkan apabila kedua senyawa tersebut berada secara individu. Namun efek ini tidak sebesar apabila kombinasi tersebut adalah vitamin E dan vitamin C (Niki et al. 1995). Mekanisme sinergistik antara ketiga vitamin tersebut dalam perannya sebagai antioksidan diperlihatkan dalam Gambar 13. C^• C Air LOOH LH

LOOH E E^{• LH} oksidasi berantai Permukaan LH L^• LO₂^• LO₂^•E^• BO₂^• B^• B B^• BO₂^• BOOH O2 LH Interior oksidasi berantai

Gambar 13 Skema penghambatan oksidasi pada membran dan LDL oleh kombinasi β-karoten (B), vitamin C (C), dan vitamin E (E). LH = Lipid; L• = radikal lipid; LO₂• = radikal lipid peroksil; LOOH = lipid hidroperoksida; B• = radikal derivasi β- karoten;

BO₂• = radikal β-karoten peroksil; BOOH = β-karoten hidroperoksida; E• = radikal vitamin E; C• = radikal vitamin C (Niki et al.1995).

Peranan β-karoten sebagai antioksidan untuk menangkap radikal, bukan dengan menggunakan donasi atom hidrogen, tetapi dengan penambahan ikatan rangkap membentuk radikal karbon terpusat. Karena itu aktivitas antioksidan β-karoten lebih tinggi pada tekanan oksigen yang lebih rendah.

Sifat sinergistik vitamin E dan β-karoten dapat pula dilihat pada kerjanya di dalam membran dan LDL. Pada kondisi ini, vitamin E dan β-karoten bekerja pada bagian yang berbeda. Vitamin E bekerja pada permukaan, sedangkan β-karoten bekerja di bagian dalam membran (Niki et al.1995)